skanuj0001

Politechnika Szczecińska Tnshtnt Elektrotechniki Zakład Elektrotechniki Przemysłowej

POMOCE DYDAKTYCZNE

REZYSTANCJA W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH PRĄDU STAŁEGO

Ćwiczenie 0.2

Opracował : DR 1NŻ. ARTUR DZWONKOWSKI Recenzent : PROF. 1)R HAU. INŻ. JANUSZ MIGDALSKJ

SZCZECIN 21)01

REZYSTANCJA W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH PRĄDl) STAŁEGO

1. BUDOWA I WŁAŚCIWOŚCI CIAŁ U. Wstęp

Dla potrzeb elektrotechniki stosuje się materiały o określonych właściwościach magnetycznych i elektrycznych Właściwości te są zależne od struktury atomowej, rodzajów cząstek elementarnych materii oraz ich wzajemnego oddziaływania na siebie. Wszystkie ciała, z uwagi na sum skupienia, dzielą się na ciała stałe, ciekłe i gazowe.

Ciała stałe znalazły największe zastosowanie praktyczne w elektrotechnice (np. jako przewodniki). Charakteryzują się one regularni) budową atomową. Przewodnictwo prądu w tych ciulach jest uzależnione od liczby i ruchliwości elektronów swobodnych występujących w ich wnętrzu.

Ciała ciekłe występują w elektrotechnice w postaci dwóch stanów nieprzewodząee - zwane cieczami dielektrycznymi; przewodzące - zwane elektrolitami. Prąd elektryczny w cieczach związany jest z jednoczesnym ruchem jonów dodatnich i ujemnych. Przykładem zastosowania ciał ciekłych są ogniwa elektrolityczne (akumulatory) oraz wanny elektrolityczne (urządzenia galwanosisgi i).

Ciała gazowe, które w normalnych warunkach są dielektrykami (np. powietrze), mogą być w określonych stanach, gdy gaz jest zjonizowany, przewodnikami. Prąd elektryczny w gazach jest najczęściej wynikiem jednoczesnego ruchu jonów dodatnich i ujemnych. Przepływ prądu elektrycznego przez ośrodek gazowy wykorzystuje się np : w lampach jarzeniowych (neonowych), lampach z parami rtęci i sodu (wyładowania w gazach rozrzedzonych) oraz. wJioznikach Geigera - Mullera (lawinowa jonizacja gazu),

1.2.    Dielektryki

Dielektryki są lo ciała, które nie mają zdolności przewodzenia prądu elektrycznego. Pozbawione są całkowicie swobodnych elektronów (idealny izolator). W rzeczywistych dielektrykach występuje pewna liczba swobodnych elektronów, dająca minimalne własności przewodzące. Do dielektryków zalicza się szereg, ciał stałych , jak np. porcelana, szkło, papier, bawełna, tworzywa sztuczne, itp, Ponadto ciecze nieprzewodząee, jak np. woda destylowana, olej izolacyjny oraz niektóre gazy, jak np powietrze suche.

1.3.    Przewodniki

Przewodniki są to ciała, które posiadają zdolność przewodzenia prądu elektrycznego. Do niclt zalicza się metale oraz. ciecze przewodzące, Mechanizm przewodzenia prądu w metalach polega nu nuthu swobodnych elektronów, zaś w cieczach - na ruchu jonów. Najczęściej stosowane metale jako przewodniki to: stal, aluminium, miedź i rzadziej sreliro. .lako ciecze przewodzące stosowane są roztwory wodne kwm-ow, zasad i soli, zwane elektrolitami.

1.4.    Półprzewodniki

Półprzewodniki są to ciała krystaliczne, które posiadają właściwości elektryczne pośrednie nnęil/y dielektrykami a przewodnikami Przewodność półprzewodników zależna jest od liczby elektronów swobodnych oraz dziur (traktowanych umownie jako ładunki dodatnie). Nośniki ładunku elektrycznego, klon głównie decydują o prądzie w półprzewodnikach , noszą nazwę nośników większościowych Do nośników większościowych, w zależności od technologii wykonania półprzewodników, zaliczamy elektrony lub dziwy Półprzewodniki dzielimy na samoistne i niesamoistne (domieszkowane). Do samoistnych zalicza się kryształ. pierwiastków takich, jak; węgiel, krzem, german oraz niektóre związki chemiczne (GaSli. GaAs. InSb, i mm i Półprzewodniki domieszkowane posiadają właściwości zależne od rodzaju i koncentracji domieszek Domieszkami mogą być pierwiastki pięciowartosclowc, zwane domieszkami donorowymi, lub pierwiastki trójwartościowe, zwane domieszkami akceptorowymi. W przypadku domieszek doborowych nośnik atm większościowymi są elektrony, a półprzewodnik nazywa się półprzewodnikiem typu ». Pólprzowodml posiadający domieszkę akceptorową , w którym nośnikami większościowymi są dziury, nazywa ,i., półprzewodnikiem typu p Półprzewodniki domieszkowane, mające największe znaczenie praktyczno, są stosowane do wytwarzania takich elementów elektronowych, jak np.: diod. tranzystorów, tyrystorów itp.

—L